追踪

Spring Boot Actuator 为 Micrometer Tracing 提供了依赖管理和自动配置,Micrometer Tracing 是一个面向流行追踪器库的外观(facade)。spring-doc.cadn.net.cn

要了解更多关于 Micrometer Tracing 功能的信息,请参阅其参考文档

支持的追踪器

Spring Boot 为以下追踪器提供了自动配置:spring-doc.cadn.net.cn

快速开始

我们需要一个示例应用程序,以便开始使用追踪功能。 就我们的目的而言,《开发你的第一个 Spring Boot 应用程序》一节中介绍的简单“Hello World!” Web 应用程序就足够了。 我们将使用 Brave 追踪器,并以 Zipkin 作为追踪后端。spring-doc.cadn.net.cn

回顾一下,我们的主应用程序代码如下所示:spring-doc.cadn.net.cn

import org.apache.commons.logging.Log;
import org.apache.commons.logging.LogFactory;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@SpringBootApplication
public class MyApplication {

	private static final Log logger = LogFactory.getLog(MyApplication.class);

	@RequestMapping("/")
	String home() {
		logger.info("home() has been called");
		return "Hello World!";
	}

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(MyApplication.class, args);
	}

}
import org.apache.commons.logging.Log
import org.apache.commons.logging.LogFactory
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication
import org.springframework.boot.runApplication
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController

@RestController
@SpringBootApplication
class MyApplication {

	private val logger: Log = LogFactory.getLog(MyApplication::class.java)

	@RequestMapping("/")
	fun home(): String {
		logger.info("home() has been called")
		return "Hello, World!"
	}

}

fun main(args: Array<String>) {
	runApplication<MyApplication>(*args)
}
home() 方法中添加了一条日志记录语句,这在后面会很重要。

现在我们需要添加 org.springframework.boot:spring-boot-starter-zipkin 依赖。spring-doc.cadn.net.cn

然后添加以下应用程序属性:spring-doc.cadn.net.cn

management.tracing.sampling.probability=1
management:
  tracing:
    sampling:
      probability: 1.0

默认情况下,Spring Boot 仅对 10% 的请求进行采样,以防止追踪后端过载。 此属性将其调整为 100%,以便每个请求都会发送到追踪后端。spring-doc.cadn.net.cn

为了收集和可视化追踪数据,我们需要一个正在运行的追踪后端。 这里我们使用 Zipkin 作为追踪后端。 Zipkin 快速入门指南 提供了如何在本地启动 Zipkin 的说明。spring-doc.cadn.net.cn

Zipkin 启动运行后,您就可以启动您的应用程序了。spring-doc.cadn.net.cn

如果您在web浏览器中打开localhost:8080,您应该会看到以下输出:spring-doc.cadn.net.cn

Hello World!

在幕后,已为该 HTTP 请求创建了一个观测(observation),该观测随后被桥接到 Brave,并向 Zipkin 报告了一条新的追踪(trace)。spring-doc.cadn.net.cn

现在在 localhost:9411 打开 Zipkin UI,点击“运行查询”(Run Query)按钮以列出所有已收集的追踪信息。 你应该能看到一条追踪记录。 点击“显示”(Show)按钮以查看该追踪的详细信息。spring-doc.cadn.net.cn

日志关联 ID

关联 ID(Correlation IDs)提供了一种有效的方式,可将日志文件中的日志行与跨度(spans)/追踪(traces)关联起来。 如果您使用的是 Micrometer Tracing,Spring Boot 默认会在您的日志中包含关联 ID。spring-doc.cadn.net.cn

默认的相关性 ID 由 traceIdspanIdMDC 值构建而成。 例如,如果 Micrometer Tracing 已添加了一个 MDC traceId803B448A0489F84084905D3093480352 和一个 MDC spanId3425F23BB2432450,则日志输出将包含相关性 ID [803B448A0489F84084905D3093480352-3425F23BB2432450]spring-doc.cadn.net.cn

如果你希望为你的关联 ID 使用不同的格式,可以使用 logging.pattern.correlation 属性来定义一个。 例如,以下配置将为 Logback 提供一个 Spring Cloud Sleuth 之前所使用的关联 ID 格式:spring-doc.cadn.net.cn

logging.pattern.correlation=[${spring.application.name:},%X{traceId:-},%X{spanId:-}] 
logging.include-application-name=false
logging:
  pattern:
    correlation: "[${spring.application.name:},%X{traceId:-},%X{spanId:-}] "
  include-application-name: false
在上面的示例中,logging.include-application-name 被设置为 false,以避免应用程序名称在日志消息中重复出现(因为 logging.pattern.correlation 中已经包含了该名称)。 另外值得一提的是,logging.pattern.correlation 的末尾包含一个空格,以便默认情况下与紧随其后的记录器名称分隔开。
关联ID依赖于上下文传播。 请阅读此文档以获取更多详细信息。

传播追踪

要在网络上自动传播追踪信息,请使用自动配置的 RestTemplateBuilderRestClient.BuilderWebClient.Builder 来构建客户端。spring-doc.cadn.net.cn

如果您在不使用自动配置的构建器的情况下创建 RestTemplateRestClientWebClient,自动追踪传播将无法生效!

跟踪器实现

由于 Micrometer Tracer 支持多种追踪器实现,因此在 Spring Boot 中可以使用多种依赖组合。 其中,OpenTelemetry 与 OTLP 的组合以及 Brave 与 Zipkin 的组合较为常见,并且都有专用的 Starter。spring-doc.cadn.net.cn

使用 OTLP 的 OpenTelemetry

使用 OpenTelemetry 进行追踪并通过 OTLP 上报需要以下依赖项:spring-doc.cadn.net.cn

使用 management.opentelemetry.tracing.export.otlp.* 配置属性来配置通过 OTLP 进行上报。spring-doc.cadn.net.cn

如果您需要对 OTLP span 导出器应用高级自定义,请考虑注册 OtlpHttpSpanExporterBuilderCustomizerOtlpGrpcSpanExporterBuilderCustomizer Bean。 这些将在创建 OtlpHttpSpanExporterOtlpGrpcSpanExporter 之前被调用。 自定义器的优先级高于自动配置所应用的任何设置。

使用 Zipkin 的 OpenTelemetry

OpenTelemetry 已弃用其对 Zipkin 的支持。 其自动配置将在 Spring Boot 4.2 中被移除。 请切换到 Brave,或考虑使用Zipkin OTel 模块直接摄入 OTLP。

使用 OpenTelemetry 进行追踪并将数据上报到 Zipkin 需要以下依赖项:spring-doc.cadn.net.cn

  • org.springframework.boot:spring-boot-micrometer-tracing-opentelemetry - Spring Boot 对基于 OpenTelemetry 的 Micrometer 追踪功能的支持。spring-doc.cadn.net.cn

  • io.micrometer:micrometer-tracing-bridge-otel - 将 Micrometer Observation API 桥接到 OpenTelemetry。spring-doc.cadn.net.cn

  • org.springframework.boot:spring-boot-zipkin - Spring Boot 对 Zipkin 的支持。spring-doc.cadn.net.cn

  • io.opentelemetry:opentelemetry-exporter-zipkin - 将追踪数据上报至 Zipkin 的 OpenTelemetry 导出器。spring-doc.cadn.net.cn

使用 management.tracing.export.zipkin.* 配置属性来配置向 Zipkin 报告追踪数据。spring-doc.cadn.net.cn

使用 Zipkin 打开 OpenZipkin Brave

使用 OpenZipkin Brave 进行追踪并将数据上报到 Zipkin 需要以下依赖项:spring-doc.cadn.net.cn

使用 management.tracing.export.zipkin.* 配置属性来配置向 Zipkin 报告追踪数据。spring-doc.cadn.net.cn

与 Micrometer 观测的集成

TracingAwareMeterObservationHandler 会自动注册到 ObservationRegistry,从而为每个已完成的观测创建跨度(spans)。spring-doc.cadn.net.cn

创建自定义跨度

您可以通过启动一个观测来创建自己的跨度。 为此,请将 ObservationRegistry 注入到您的组件中:spring-doc.cadn.net.cn

import io.micrometer.observation.Observation;
import io.micrometer.observation.ObservationRegistry;

import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
class CustomObservation {

	private final ObservationRegistry observationRegistry;

	CustomObservation(ObservationRegistry observationRegistry) {
		this.observationRegistry = observationRegistry;
	}

	void someOperation() {
		Observation observation = Observation.createNotStarted("some-operation", this.observationRegistry);
		observation.lowCardinalityKeyValue("some-tag", "some-value");
		observation.observe(() -> {
			// Business logic ...
		});
	}

}
import io.micrometer.observation.Observation
import io.micrometer.observation.ObservationRegistry
import org.springframework.stereotype.Component

@Component
class CustomObservation(private val observationRegistry: ObservationRegistry) {

	fun someOperation() {
		Observation.createNotStarted("some-operation", observationRegistry)
			.lowCardinalityKeyValue("some-tag", "some-value")
			.observe {
				// Business logic ...
			}
	}

}

这将创建一个名为“some-operation”的观测(observation),并带有标签“some-tag=some-value”。spring-doc.cadn.net.cn

如果您想创建一个 span 而不创建指标,则需要使用 Micrometer 提供的底层 Tracer API

行李

您可以使用 Tracer API 创建行李:spring-doc.cadn.net.cn

import io.micrometer.tracing.BaggageInScope;
import io.micrometer.tracing.Tracer;

import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
class CreatingBaggage {

	private final Tracer tracer;

	CreatingBaggage(Tracer tracer) {
		this.tracer = tracer;
	}

	void doSomething() {
		try (BaggageInScope scope = this.tracer.createBaggageInScope("baggage1", "value1")) {
			// Business logic
		}
	}

}
import io.micrometer.tracing.Tracer
import org.springframework.stereotype.Component

@Component
class CreatingBaggage(private val tracer: Tracer) {

	fun doSomething() {
		tracer.createBaggageInScope("baggage1", "value1").use {
			// Business logic
		}
	}

}

此示例创建了一个名为 baggage1 的 baggage,其值为 value1。 如果您使用的是 W3C 传播方式,该 baggage 会自动通过网络进行传播。 如果您使用的是 B3 传播方式,则 baggage 不会自动传播。 要手动通过网络传播 baggage,请使用 management.tracing.baggage.remote-fields 配置属性(该属性对 W3C 也同样有效)。 对于上述示例,将此属性设置为 baggage1 将生成一个 HTTP 头部 baggage1: value1spring-doc.cadn.net.cn

如果要将 baggage(随行数据)传播到 MDC,请使用 management.tracing.baggage.correlation.fields 配置属性。 对于上面的示例,将此属性设置为 baggage1 会生成一个名为 baggage1 的 MDC 条目。spring-doc.cadn.net.cn

测试

使用 @SpringBootTest 时,报告数据的追踪组件不会自动配置。 请参阅 使用追踪 了解更多详情。spring-doc.cadn.net.cn